一种多单管半导体激光器耦合单芯光纤装调装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多单管半导体激光器耦合单芯光纤装调装置，包括：多维调整台，所述多维调整台设置于底座上，所述多维调整台可实现XYZ三个方向上小行程高分辨率调整；滑板台，所述滑板台可XY两个方向大行程正交滑动并可锁定，所述滑板台前端承载可固定或释放耦合透镜的真空吸附机构；所述真空吸附机构包括球碗套筒，吸嘴以及光窗；用于多单管半导体耦合单芯光纤模块，包括多个单管半导体激光器，用于固定多单管激光器的固定座，多个准直半导体激光器的耦合透镜，将多个准直后的光束聚焦到光纤的聚焦透镜，固定输出单芯光纤的法兰以及单芯光纤；本发明专利技术结构简单，不需要采用复杂的装调机构可实现多单管半导体激光器到单芯光纤的最佳耦合。

A device for coupling single core fiber with multiple single transistor semiconductor lasers

【技术实现步骤摘要】
一种多单管半导体激光器耦合单芯光纤装调装置
本专利技术属于半导体激光装置，更具体的说，本专利技术涉及多单管半导体激光器耦合到单芯光纤的一种装调装置。
技术介绍
半导体激光器的结构特征和发光特性决定了其所发出的光在垂直有源层方向(通称快轴)具有较大发散角以及较窄的发光区，在平行有源层方向(通称慢轴)具有较小发散角以及较大的发光区，将半导体激光器耦合到光纤中具有更广泛的使用的意义。对于单管半导体激光器耦合到光纤有多种方法如直接耦合、球透镜耦合、非球面透镜耦合以及采用快慢轴准直耦合等。但是单管半导体耦合到光纤中其输出功率有限，工业领域对高功率光纤耦合输出产品的需求又不断提高，一种有效的方法是将多个半导体激光器进行准直拼接，并通过汇聚透镜将多个准直光束耦合进入光纤中。如何将多个单管半导体激光器封装到一个产品里成为一个挑战，而其中多个单管半导体激光器的高精度装调则是其中一项非常重要的关键技术。国内外对多单管半导体激光器光纤耦合输出主要体现的的是光路布局方法即以最小的空间布局更多的单管半导体激光器从而实现更高功率的输出，如专利CN201410843840、CN201811337223，专利均采用快慢轴对单管半导体激光器进行准直，并通过阶梯板、反射镜、偏振合束镜等结构和光学元件将多个准直后的光束以更高的占空比进行平行排列，再通过会聚透镜将多个准直后的光束耦合进单芯光纤中。上述专利采用快慢轴准直镜可以实现高效的光束准直，但是成本昂贵，装调更复杂。以上专利所描述的是光路排布结构，并未涉及装调机构、装调方法，而实际上，多单管半导体激光器的高精度的耦合装调是实现多单管半导体激光器耦合单芯光纤的一个极为重要的环节。本专利技术描述一种多单管半导体激光器耦合单芯光纤的装调装置，通过高精度调整耦合透镜可将每个相应的半导体激光器输出激光独立而又高效的耦合到光纤中，当每一路输出激光装调完成后，移除该装调装置就是一个装调好的可以单独工作的多单管半导体耦合单芯光纤模块。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对多单管半导体激光耦合单芯光纤模块提供一种高精度的装调装置，可实现对每一个半导体激光器相应的耦合透镜独立的进行装调使其耦合到单芯光纤效率最高，并在所有半导体激光器装调完成后可以形成一个独立的多单管半导体耦合单芯光纤模块。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多单管半导体激光器耦合单芯光纤装调装置，其特征在于，包括：多维调整台，所述多维调整台设置于底座上，所述多维调整台可实现XYZ三个方向上小行程高分辨率调整；滑板台，所述滑板台可XY两个方向大行程正交滑动并可锁定，所述滑板台前端承载可固定或释放耦合透镜的真空吸附机构；所述真空吸附机构包括球碗套筒，吸嘴以及光窗；用于多单管半导体耦合单芯光纤模块，包括多个单管半导体激光器，用于固定多单管激光器的固定座，多个准直半导体激光器的耦合透镜，将多个准直后的光束聚焦到光纤的聚焦透镜，固定输出单芯光纤的法兰以及单芯光纤；用于多单管半导体耦合单芯光纤模块的Z向匹配高度的转接座；用于探测从光纤输出功率的激光功率计。优选的，所述多维调整台具有三个方向即XYZ调整自由度，通过多维调整台可以对耦合透镜XYZ三个位置进行调整，实现耦合到光纤的功率最大。优选的，所述滑板台固定在多维调整台上，可以粗调到多单管半导体耦合单芯光纤模块中各个耦合透镜的全部位置，当滑板台粗对准到任意耦合透镜后对XY两个方向锁定，再由多维调整台进行精细调整每个耦合透镜的位置达到输出光纤的功率最大化。优选的，固定或释放的耦合透镜的所述真空机构安装在滑板台前端，所述真空机构下端为球碗套筒用于吸附或释放耦合透镜，上端为光窗，中间为吸嘴。优选的，所述真空机构的滑板台深入到多单管半导体耦合单芯光纤模块内，利用所述多维调整台对多单管半导体耦合单芯光纤模块耦合透镜进行XYZ三个位置高精度位置调整，使耦合输出光纤功率达到最大。优选的，所述半导体激光器安装在多单管半导体耦合单芯光纤模块底板下侧，耦合透镜安装在多单管半导体耦合单芯光纤模块底板上侧，聚焦透镜将准直后的半导体激光汇聚到光纤中，调整耦合透镜位置达到最佳后，对耦合透镜点胶固定。优选的，所述激光功率计探测每一路半导体激光器装调耦合透镜后的出光功率，耦合透镜装调到最佳位置后激光功率计探测强度最大。优选的，所述Z向匹配转接座用于固定多单管半导体耦合单芯光纤模块，所述的固定多单管半导体耦合单芯光纤模块内部耦合透镜高度与所述真空机构高度相同。本专利技术提出的一种多单管半导体激光器耦合单芯光纤装调装置，有益效果在于：本专利技术可实现每个单管半导体激光器到单芯光纤的最佳耦合，利用激光功率计实时监测输出功率调整多自由度调整台对耦合透镜进行位置调整，当光纤输出功率达到最大值后对耦合透镜点胶固定完成单路调整，对其它路按照同样方式进行装调达到最佳耦合强度，基于上述装调方法可实现对多路单管半导体激光器独立装调，装调完成后，多单管半导体耦合单芯光纤模块与调整机构可分离，本专利技术结构简单，不需要采用复杂的装调机构可实现多单管半导体激光器到单芯光纤的最佳耦合。附图说明图1是本专利技术所涉及的吸附或释放耦合透镜的真空吸附机构结构示意图；图2是本专利技术所涉及的装调机构结构示意图；图3是本专利技术所涉及的多单管半导体耦合单芯光纤模块结构示意图；图4是本专利技术所涉及的光路调整示意图；图5是本专利技术所涉及的整体光路装调示意图；图6是本专利技术所涉及的移出调整机构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本实施例的一种多单管半导体激光器耦合单芯光纤装调装置，如图1所示，包括耦合透镜303a、球碗套筒204、光窗202以及吸嘴205组合形成一个封闭内腔结构，当通过吸嘴205外接真空发生器后在球碗套筒204内部形成负压而将耦合透镜303a牢固吸附在球碗套筒204下端，光窗202嵌入到球碗套筒201上，为防止漏气，需在结合处做密封处理如进行胶201密封，球碗套筒204下部内部为弧形结构206，这样可以增大耦合透镜303a与球碗套筒204接触面积增大吸附力，从耦合透镜303a出射的激光光束203通过球碗套筒204内部并从光窗202出射，当去除负压后，耦合透镜303a与球碗套筒204会依靠重力而分离；优选的，球碗套筒204内壁涂黑或涂吸光材料，光窗202镀相对应的半导体激光器波长的增透膜以降低激光光束203在光窗202上的多次反射形成杂光。更进一步的，如图2所示，装调机构固定在底座101上，底座101一端固定三维调整台，三维调整台由X方向调整旋钮102，Y方向调整旋钮103以及Z方向调整旋钮104进行三维调整，滑板台10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多单管半导体激光器耦合单芯光纤装调装置，其特征在于，包括：/n多维调整台，所述多维调整台设置于底座上，所述多维调整台可实现XYZ三个方向上小行程高分辨率调整；/n滑板台，所述滑板台可XY两个方向大行程正交滑动并可锁定，所述滑板台前端承载可固定或释放耦合透镜的真空吸附机构；/n所述真空吸附机构包括球碗套筒，吸嘴以及光窗；/n用于多单管半导体耦合单芯光纤模块，包括多个单管半导体激光器，用于固定多单管激光器的固定座，多个准直半导体激光器的耦合透镜，将多个准直后的光束聚焦到光纤的聚焦透镜，固定输出单芯光纤的法兰以及单芯光纤；/n用于多单管半导体耦合单芯光纤模块的Z向匹配高度的转接座；/n用于探测从光纤输出功率的激光功率计。/n

【技术特征摘要】
1.一种多单管半导体激光器耦合单芯光纤装调装置，其特征在于，包括：
多维调整台，所述多维调整台设置于底座上，所述多维调整台可实现XYZ三个方向上小行程高分辨率调整；
滑板台，所述滑板台可XY两个方向大行程正交滑动并可锁定，所述滑板台前端承载可固定或释放耦合透镜的真空吸附机构；
所述真空吸附机构包括球碗套筒，吸嘴以及光窗；
用于多单管半导体耦合单芯光纤模块，包括多个单管半导体激光器，用于固定多单管激光器的固定座，多个准直半导体激光器的耦合透镜，将多个准直后的光束聚焦到光纤的聚焦透镜，固定输出单芯光纤的法兰以及单芯光纤；
用于多单管半导体耦合单芯光纤模块的Z向匹配高度的转接座；
用于探测从光纤输出功率的激光功率计。


2.根据权利要求书1所述的一种多单管半导体激光器耦合单芯光纤装调装置，其特征在于：所述多维调整台具有三个方向即XYZ调整自由度，通过多维调整台可以对耦合透镜XYZ三个位置进行调整，实现耦合到光纤的功率最大。


3.根据权利要求书1所述的一种多单管半导体激光器耦合单芯光纤装调装置，其特征在于：所述滑板台固定在多维调整台上，可以粗调到多单管半导体耦合单芯光纤模块中各个耦合透镜的全部位置，当滑板台粗对准到任意耦合透镜后对XY两个方向锁定，再由多维调整台进行精细调整每个耦合透镜的位置达到输出光纤的功率最大化。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨若夫，
申请(专利权)人：联耀光学深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44